2015年兖矿煤化工技术发展介绍

兖矿集团煤化工核心技术发展介绍山东兖矿国拓科技工程有限公司提纲‹兖矿煤化工产业发展现状简介‹煤化工核心技术研发成果介绍兖矿集团煤化工产业总体状况：z3个煤化工基地10家生产企业1家在建煤化工企业兖矿集团拥有的技术研发及咨询机构：z上海兖矿能源科技公司z国家水煤浆气化和煤化工工程研究中心z煤液化及煤化工国家重点实验z煤化工专家技术咨询委员会兖矿煤化工产业现状兖矿煤化工产业生产能力一览表省内一个基地三个园区基地、园区名称企业现有装置生产能力山东邹城化工园区国宏公司50万吨甲醇、5万吨碳酸二甲酯峄化公司50万吨尿素（无烟块煤）、4万吨甲醇（联醇）山东鲁南化工园区兖矿鲁南化工有限公司80万吨尿素、50万吨甲醇、10万吨醋酐、80万吨醋酸、17万吨醋酸乙酯、15万吨醋酸丁酯、10万吨丁醇、4万吨聚甲醛（在建，2013年6月底投产）山东兖州煤化工园区国际焦化公司200万吨焦化、20万吨焦炉气甲醇省外煤化工基地陕西榆林榆林能化公司60万吨甲醇山西孝义天浩化工公司10万吨甲醇（焦炉气制甲醇）贵州开阳开阳化工公司50万吨合成氨新疆准东新疆能化公司30万吨甲醇、52万吨尿素鄂尔多斯鄂尔多斯能化公司180万吨甲醇制烯烃（一期90万吨2014年6月投产）陕西榆林兖矿未来公司100万吨煤间接液化制油（2015年8月投产）„截至目前，煤化工产业已形成年产尿素180万吨、甲醇404万吨、醋酸80万吨、焦炭200万吨、醋酸乙酯17万吨、15万吨醋酸丁酯、醋酐10万吨等产品的生产能力。三、煤化工核心技术研发成果介绍（1）多喷嘴对置式水煤浆气化技术“九五”期间兖矿集团、华东理工大学、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关课题“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”，进行了多喷嘴对置式水煤浆气化炉的中试研究，获得22项专利。2000年10月通过国家石油和化学工业局组织的鉴定和验收，认为该技术“填补国内空白”，具有“国际领先水平”。2007年该技术获得国家科技进步二等奖。中试装置多喷嘴对置式水煤浆气化技术工艺流程图1.多喷嘴进料，在气化炉大型化方面明显优于单喷嘴水煤浆气化技术；2.撞击流强化传递过程，提高气化反应效率，碳转化率高、原料消耗低；3.预膜式喷嘴雾化性能优良，磨损较单喷嘴气化炉明显减弱，喷嘴使用寿命长；4.良好的炉内流场结构，耐火砖使用寿命长，耐火砖寿命整体明显优于单喷嘴水煤浆气化炉；5.两套进料系统，大大提高了气化炉稳定性和可靠率，江苏灵谷全系统年运行357天的实际运行经验充分证明了多喷嘴对置式水煤浆气化技术一开一备的可靠性，兖矿鲁化单炉年运行7561小时，达到了水煤浆气化炉单炉运行的世界领先水平；6.分级净化的合成气洗涤净化系统的净化效果明显优于单喷嘴水煤浆气化流程，也优于目前其他气体技术；。。。已经得到工业验证的突出优势原料煤内蒙神华煤指标考核值碳转化率%9899.2比氧耗Nm3/kNm3(CO+H2)390352比煤耗Kg/kNm3(CO+H2)590568有效气成分Vol%8182.9冷煤气效率%7475江苏灵谷2000吨级气化装置考核-中国石化联合会与同样采用神华煤的神华包头煤制烯烃项目引进水煤浆气化装置相比：„有效气成分提高3.1个百分点„比氧耗降低11.4%„比煤耗降低2.1%„粗渣中碳含量降低约10个百分点„细渣中碳含量降低约12个百分点在大型化方面的突出优势推广应用情况介绍该气化技术技术创新成果所形成的自主知识产权也正在不断地为企业带来高额回报，截至目前，该技术成功对江苏灵谷化工、滕州凤凰化肥、江苏索普、神华宁煤、山东久泰、宁波万华、安徽华谊、山东盛大科技有限公司等国内外38家企业实施技术许可，转让111台气化炉，累计获得收益5.5亿元。2008年7月31日与北美最大的炼油企业Valero能源公司(世界500强第43位)签订了技术实施许可合同（费用超过1亿元人民币），建设5套用于制氢的单炉日处理2500吨石油焦的多喷嘴对置气化装置。煤气化技术产业化的成功为国内煤化工产业快速发展奠定了坚实基础，打破了国外技术垄断，使国外技术不得不大幅度降低许可费价格。推广应用现状中国境内37个用户项目,106台气化炉总原料能力13万吨煤/天18个项目，49台气化炉投入工业运行安徽华谊3*1500TPD(6.5MPa)山东久泰6*2000TPD(6.5MPa)盛大宁东2*2000TPD(6.5MPa)神华宁煤3*2000TPD(4.0MPa)兖矿新疆3*1500TPD(6.5MPa)内蒙荣信3*3000TPD(6.5MPa)兖矿国泰3*1150TPD(4.0MPa)新能凤凰3*1500TPD(6.5MPa)兖矿鲁化1*1150TPD(4.0MPa)江苏索普3*1500TPD(6.5MPa)江苏灵谷2*2000TPD(4.0MPa)宁波万华3*1200TPD(6.5MPa)华电半山1*2200TPD(3.5MPa)上海焦化2*2200TPD包头泛海3*1500TPD(6.5MPa)华鲁恒升1*750TPD(6.5MPa)山东海力2*2000TPD(6.5MPa)安阳盈德2*2200TPD(4.2MPa)河南心连心3*1200TPD(6.5MPa)烟台万华3*1500TPD(6.5MPa)2*3000TPD(6.5MPa)内蒙五原金牛2*1200TPD(6.5MPa)青海盐湖3*2200TPD(6.5MPa)兖矿榆林8*2000TPD(4.0MPa)中盐昆山2*1200TPD(6.5MPa)宁波中金2*1000TPD(1.5MPa)伊泰伊犁5*3000TPD(4.0MPa)内蒙昊华2*2000TPD(6.5MPa)江苏华昌2*2000TPD(6.5MPa)新疆心连心3*1500TPD(6.5MPa)内蒙京能2*2000TPD(4.2MPa)江苏三木2*700TPD(4.0MPa)内蒙新能3*1500TPD(6.5MPa)江苏灵谷（二期）1*2000TPD(4.0MPa)气化炉规格用户数气化炉台数运行项目运行台数1000TPD3511~1000TPD614512~1500TPD930714~2000TPD1646624~3000TPD31513Sums381112054用户总数=38气化炉总台数=111运行项目数=20运行气化炉台数=54推广应用（全球37家用户项目，共109台气化炉）（2）粉煤加压气化技术工业性试验研究在水煤浆气化技术取得成功此基础上，还承担了国家863计划课题“高灰熔点煤气流床加压气化”。“十一五”期间，重点进行水冷壁式粉煤加压气化中试研究和水煤浆气化技术大型化研究。目前新型水冷壁气化炉中试任务结束。工业示范装置示范装置（规模单炉1000-1200吨/天。气化压力4.0MPa，气化温度1500-1600℃。）将于2015年年底在兖矿贵州开阳50万吨合成氨项目中实施。粉煤加压气化炉中试装置国家“十一五”863计划重点项目——高灰熔点煤加压气化气化技术开发与工业示范多喷嘴对置粉煤加压气化技术示范工程兖矿集团/华东理工大学/中国天辰工程公司工程与项目进展92013年3月完成多喷嘴气化炉装配。9完成了工艺软件包优化；9建立了贵州煤质数据库；适用于大型化（2000吨级及以上规模）煤种：贵州高灰无烟煤灰分：26%灰渣比：7:3~4:6贵州开阳化工1500吨/日粉煤气化示范装置自主知识产权技术•3+1（三个工艺烧嘴、一个点火烧嘴）顶置式，工艺与点火分离，烧嘴结构简单，易于维护，可靠性高，三工艺烧嘴120度分布，炉内混合效果好，流场分布好，适用于大型化•采用下降管+破泡条激冷流程，除渣效果好•合成气分级洗涤净化，流程短，洗涤效果好,合成气含尘量1mg/NM3•高效热回收系统，闪蒸+直接换热流程，换热效果好，不宜结垢•高背压点火，开车时间短，系统准备时间短•可适应三高煤（高灰分、高灰熔点、高硫）贵州开阳年产50万吨合成氨气化装置贵州开阳粉煤气化装置运行情况z2012年10月试车，2013年1月打通全流程，进入试生产阶段，2013年3～4月，系统消缺，2013年6月～至今，运行良好。z采用贵州当地煤为入炉原料煤，先后气化了多种煤种，主要包括青龙煤、大宏煤、回归与玖圆混配煤等。普遍特点：挥发分低、氧元素少，灰熔点高，属于典型的无烟煤，气化活性较差。z灰熔点FT超过1400℃，灰份含量普遍超过25%，最高入炉灰份含量达到36.7%，含硫3～4％。在国内同类气化装置中（合成气激冷流程），尚没有以如此高灰、高灰熔点的煤种为气化原料煤。z气化炉单炉实现112％负荷下正常运行，气化炉单炉运行情况下平均每小时合成氨产量35吨以上，合成氨日产量达到849.7吨。开阳粉煤气化性能指标z气化炉压力：4.0MPaz煤粉流量：45t/hz氧气流量：2.3万Nm3/hz蒸汽流量：3.9t/hz热通量：4.8MWz合成气流量：14万Nm3/h（湿基）z灰渣比：3:7～4：6z细渣可燃物含量：25～35%z气体成分：H2－27.1％；CO－61.3％；CO2-4.4%；N2－6.0％；CH4－58ppm；H2S－1.1％。z合成气含尘量：1mg/NM3甲醇低压羰基合成醋酸技术z2001年，兖矿集团与西南化工研究院、上海化工研究设计院共同开发了甲醇低压羰基合成醋酸技术z2003～2005年，兖矿集团建设一套20万吨/年甲醇低压羰基合成醋酸工业化示范装置，2005年6月顺利投产，在工业化示范成功的基础上，成功进行改造，将该装置升级为30万吨/年醋酸装置z2005～2006年，兖矿集团独立开发出具有独立自主知识产权的新催化剂体系的30万吨/年的甲醇低压羰基合成醋酸技术，并成功建设了一套30万吨/年醋酸装置，2010～2012年，经升级改造，产能已达45万吨/年，z2014年10月，向恒力(大连)石化转让一套20万吨/年醋酸技术z主要技术指标：z吨醋酸消耗：CO390NM3CH3OH0.54吨z产品指标：优等品万吨级低温费托合成煤间接液化工艺中试研究任务已于2004年完成，中试成果于2005年1月份通过鉴定，申请二十余项发明专利。为此，兖矿集团具备了开展百万吨级煤间接液化工业化示范研究的技术条件。由于该技术中试研发取得的突破性进展，国家发改委已批准兖矿集团在陕西榆林建设百万吨煤间接液化示范项目，目前项目建设基本结束，2015年8月建成投产。低温煤间接液化中试装置（3）煤间接液化技术继完成低温费托合成煤间接液化制油技术研发成功之后，年产5000吨粗油品，高温费托合成工业试验装置于2007年6月9日一次投料试车成功。09年4月8日高温费托合成催化剂通过石化协会组织的成果鉴定，鉴定意见：“中试成果具有首创性，技术水平达到国际领先”。目前已完成全部中试任务。（4）煤基多联产集成技术„“十五”期间，兖矿集团与中科院热物理所合作，承担了国家863计划“燃气发电和甲醇联产关键技术的研发与示范”项目。开发建成了年产24万吨甲醇和71.8MW发电的，煤电联产工业示范装置，在发电、联产甲醇、煤炭洁净利用等方面起到了示范作用。„该技术于2007年获得中国石油和化学工业协会科技进步一等奖。2008年该技术再次获得山东省科技进步一等奖、国家科技进步二等奖燃气发电单元燃气发电单元俯瞰应用于兖矿集团国泰示范工程的串并联煤基多联产系统新型水煤浆气化炉3×1150t/dNHD脱硫、脱碳气相甲醇合成2×450t/dClause硫回收+SCOT6B燃气轮机：42MW汽轮机：40MW空分装置60000Nm3/hO2这是兖矿煤基多联产系统的流程简图，空分选择了一台制氧能力为6万立方的深冷分离装置。气化部分有三台1150t/d的新型水煤浆气化炉，两开一备。合成气的净化选择了NHD脱硫脱碳工艺。甲醇合成选择了两台日产450t甲醇的气相合成塔。硫回收选择了三级克劳斯硫回收加尾气加氢吸收工艺，硫回收率可以达到99.8%。发电部分由一台6B燃气轮机和一台40MW蒸汽轮机组成。